石家庄铁道大学四方学院《材料化学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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石家庄铁道大学四方学院《材料化学》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在 0.1 mol/L 的 Na₂S 溶液中，下列离子浓度关系不正确的是（ ）
A. c(Na⁺) = 2c(S²⁻) B. c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HS⁻) + 2c(H₂S)
C. c(Na⁺) + c(H⁺) = c(OH⁻) + c(HS⁻) + 2c(S²⁻) D. c(Na⁺) > c(S²⁻) > c(OH⁻) > c(H⁺)

2、在 25℃时，将 pH = 2 的盐酸与 pH = 12 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 约为（ ）
A. 7 B. 10 C. 2.3 D. 11.7

3、在 25℃时，将 pH = 11 的氢氧化钠溶液与 pH = 3 的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的 pH 约为（ ）
A. 7 B. 3.3 C. 10.7 D. 11.7

4、在 25℃时，将 pH = 3 的醋酸溶液与 pH = 11 的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的 pH（ ）
A. 大于 7 B. 小于 7 C. 等于 7 D. 无法确定

5、在一定条件下，可逆反应 N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)达到平衡。若保持温度和容积不变，充入氦气，平衡（ ）
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动 D. 无法判断

6、在一定温度下，有可逆反应：2A(g) + 2B(g) ⇌ C(g) + 3D(g)。现将 4 mol A 和 2 mol B 放入容积为 2 L 的密闭容器中，反应达到平衡时，C 的浓度为 0.6 mol/L。下列说法正确的是？（ ）
A. B 的平衡转化率为 40%
B. 平衡时 A 的浓度为 1.4 mol/L
C. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为 40
D. 若在相同条件下，向该容器中充入 1 mol A、1 mol B、1 mol C 和 3 mol D，则平衡向正反应方向移动

7、在化学实验中，下列哪种操作可以用来配制一定物质的量浓度的溶液？（ ）
A. 溶解、转移、洗涤、定容
B. 称量、溶解、转移、定容
C. 计算、称量、溶解、转移、定容
D. 计算、量取、溶解、转移、定容

8、对于反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)，△H < 0，下列措施能使正反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是（ ）
A. 升高温度 B. 增大 A 的浓度 C. 增大压强 D. 使用催化剂

9、已知反应 3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) + 2D(g) ，在四种不同情况下的反应速率分别为：（ ）
① v(A) = 0.15 mol/(L·s) ② v(B) = 0.01 mol/(L·s)
③ v(C) = 0.40 mol/(L·s) ④ v(D) = 0.45 mol/(L·s)
则该反应进行的快慢顺序为（ ）
A. ④＞③＞①＞② B. ④＞③＞②＞①
C. ②＞①＞③＞④ D. ②＞③＞①＞④

10、在 25℃时，将 pH = 3 的盐酸与 pH = 11 的氨水等体积混合，混合后溶液的 pH（ ）
A. 小于 7 B. 大于 7 C. 等于 7 D. 无法确定

11、在 2A + B ⇌ 3C + 4D 反应中，若 v(A) = 0.8 mol/(L·s)，v(B) = 0.6 mol/(L·s)，v(C) = 1.2 mol/(L·s)，v(D) = 1.6 mol/(L·s)，则该反应速率最快的是（ ）
A. v(A) B. v(B) C. v(C) D. v(D)

12、在一定温度下，某一密闭容器中，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol A，同时生成 n mol B
B. 容器内压强不随时间变化
C. 单位时间内消耗 n mol B，同时生成 2n mol C
D. A、B、C 的浓度之比为 2 : 1 : 2

13、已知反应：A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为 x%。若在相同条件下，向该容器中充入 2 mol A 和 6 mol B 发生反应，达到平衡时 C 的体积分数为？（ ）
A. 大于 x%
B. 小于 x%
C. 等于 x%
D. 无法确定

14、已知在 298K 时，下列反应的热化学方程式为：2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O(l) ΔH = -571.6kJ/mol；H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(g) ΔH = -241.8kJ/mol。则 298K 时，H₂O(l) = H₂O(g)的焓变值为？（ ）
A. +44.0kJ/mol
B. -44.0kJ/mol
C. +285.8kJ/mol
D. -285.8kJ/mol

15、在一定温度下，可逆反应 2NO₂ ⇌ N₂O₄ 达到平衡。保持温度不变，缩小容器体积，达到新平衡时，颜色（ ）
A. 变深 B. 变浅 C. 不变 D. 无法确定

16、在一定温度下，有反应：2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0。现将 2 mol A 和 1 mol B 充入体积为 V 的甲容器，将 4 mol A 和 2 mol B 充入体积为 2V 的乙容器，一段时间后两容器均达到平衡状态。下列说法正确的是？（ ）
A. 甲容器中 A 的转化率小于乙容器中 A 的转化率
B. 平衡时，甲容器中压强小于乙容器中压强
C. 平衡时，两容器中 C 的浓度相等
D. 平衡时，两容器内气体的平均相对分子质量相等

17、在一定温度下，有 A、B 两个容器，A 是恒容密闭容器，B 是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同，均充入 2mol SO₂和 1mol O₂，在相同条件下发生反应：2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)。达到平衡时，A 容器中 SO₂的转化率为 p%，B 容器中 SO₂的转化率为 q%，则 p 和 q 的大小关系为？（ ）
A. p > q
B. p < q
C. p = q
D. 无法确定

18、对于反应 2A + B ⇌ 3C + D，达到平衡时，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（ ）
A. A 为气态，B、C、D 均为非气态
B. A、B、C、D 均为气态
C. A、B 为气态，C、D 至少有一种为气态
D. A、B 至少有一种为气态，C、D 均为气态

19、在一定温度下，将一定量的 A 和 B 放入容积为 1 L 的密闭容器中，发生如下反应：A(s) + 2B(g) ⇌ C(g) + 2D(g)，经 5 min 后达到平衡，测得容器内 B 的浓度减少了 0.2 mol/L。下列叙述不正确的是？（ ）
A. 在 5 min 内该反应用 C 的浓度变化表示的反应速率为 0.02 mol/(L·min)
B. 平衡时 B 的转化率为 40%
C. 平衡时混合气体中 D 的体积分数约为 33.3%
D. 初始时加入 A 和 B 的物质的量之和一定为 1 mol

20、在一定温度下，将 3mol A 和 1mol B 放入容积为 2L 的密闭容器中，发生反应：3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ，达到平衡时，C 的物质的量为 1.2mol 。则 A 的转化率为？（ ）
A. 40%
B. 60%
C. 80%
D. 20%

21、在一定温度下，可逆反应 2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) 达到平衡的标志是（ ）
A. 单位时间内生成 2n mol A，同时生成 n mol B
B. A、B、C 的浓度不再变化
C. 容器内压强不再变化
D. 以上都是

22、在一定温度下，向一个容积固定的密闭容器中充入 2 mol NO2 发生反应：2NO2(g) ⇌ N2O4(g)，达到平衡时，容器内压强为起始时的 4/5。则此时 NO2 的转化率为？（ ）
A. 20%
B. 40%
C. 60%
D. 80%

23、在 25℃时，将 0.1 mol/L 的盐酸溶液稀释 10 倍，溶液的 pH 变为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

24、在一定温度下，向密闭容器中充入 1 mol A 和 2 mol B 发生反应：A(g) + 2B(g) ⇌ 2C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 50%。若保持温度和容积不变，再向容器中充入 1 mol A 和 2 mol B，达到新平衡时，A 的转化率（ ）
A. 大于 50% B. 小于 50% C. 等于 50% D. 无法确定

25、在一定温度下，向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g) + 2Y(g) ⇌ 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）
A. 容器内压强不随时间变化
B. 容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 单位时间内消耗 0.1 mol X 同时生成 0.2 mol Z
D. 容器内 X、Y、Z 的分子数之比为 1 : 2 : 2

二、实验题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）设计实验研究在一定温度和压强下，氨气与氯化氢气体反应生成氯化铵固体的现象和速率。准备氨气、氯化氢气体、密闭容器、温度和压强控制装置等，观察固体的生成，测量反应速率。

2、（本题5分）进行实验探究在不同催化剂（如二氧化锰、氧化铜、氧化铁）存在下，氯酸钾受热分解产生氧气的速率和量。使用排水法收集氧气，测量产生氧气的体积和时间，比较不同催化剂的催化效果，探讨其催化机制。

3、（本题5分）设计实验探究离子交换法分离和提纯物质。以离子交换树脂分离含有不同离子的溶液（如钠离子和钙离子）为例，研究离子交换的条件和效果，通过实验数据计算离子交换容量，探讨离子交换法在工业生产和化学分析中的应用。

4、（本题5分）设计实验研究在一定条件下，蔗糖与浓硫酸的脱水反应产物和反应现象。准备蔗糖、浓硫酸、加热装置、检验试剂等，观察反应现象，检验产物，分析反应条件。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）有一浓度为 0.004mol/L 的某一元弱酸溶液，其 pH 值为 4.3，计算该弱酸的电离常数 Ka 及电离度。

2、（本题5分）在 1.5 L 密闭容器中进行反应 3M(g) + 2N(g) ⇌ 4P(g)，起始时 M、N 的物质的量分别为 3.6 mol 和 2.4 mol，平衡时 P 的物质的量为 2.4 mol，计算该温度下的平衡常数 K 及 M 的转化率。

3、（本题5分）在 25℃时，某浓度的盐酸溶液 pH 值为 2，计算该溶液中盐酸的浓度以及由水电离出的氢离子浓度。

4、（本题5分）在 300 mL 浓度为 0.3 mol/L 的氯化亚铁溶液中逐滴加入 0.3 mol/L 的氢氧化钠溶液，当生成沉淀的质量最大时，消耗氢氧化钠溶液的体积是多少？

5、（本题5分）在 800mL 浓度为 0.3mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极进行电解，当电解池中通过 0.8mol 电子时，计算阴极上析出铜的质量。

四、论述题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）分析物理化学中胶体的稳定性理论及影响因素。

2、（本题10分）从化学平衡的角度论述浓度变化对沉淀溶解平衡的影响。

3、（本题10分）论述分析化学中氧化还原滴定法的指示剂种类及选择。

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